JP6440402B2 - 竪型ローラミル - Google Patents

Description

本発明は、粉砕ローラと回転テーブルとの間に被粉砕物を噛み込ませて粉砕する竪型ローラミルに関する。

従来、粉砕ローラと回転テーブルとの間に被粉砕物（原料）を噛み込ませて粉砕する竪型ローラミルが、コンクリート用骨材の製造等のために用いられている。竪型ローラミルにおいては、スラグやクリンカ等から成る原料が、原料投入シュートを介して、垂直回転軸線周りに回転駆動される回転テーブル上に供給される。

一般に、回転テーブル上に原料を投入するための原料投入シュートには、回転テーブルの垂直回転軸線に沿って垂直方向に延在するセンターシュート式の原料投入シュートと、回転テーブルの垂直回転軸線に対して傾いて延在するサイドシュート式の原料投入シュートとがある。

原料投入シュートを介して回転テーブル上に供給された原料は、回転テーブルの回転に伴う遠心力によって半径方向外側に移動し、回転テーブルの作用面（粉砕面）に向けて押圧される複数の粉砕ローラと回転テーブルとの間で噛み込まれて粉砕される。

粉砕ローラと回転テーブルとの間で噛み込まれて粉砕された原料は、回転テーブルの遠心力によって回転テーブルから半径方向外方に放出され、所望の粒度（粒径）まで粉砕された原料（粉体）は分級されて回収される。この分級工程においては、熱風ダクトを介してミルケーシングの内部に導入されて吹き上がるガス（熱風）の風圧と、ミルケーシングの内部上方に配置されたセパレータが利用される。

ところで、竪型ローラミルで粉砕処理される原料のうち、スラグのように水分含有量が多い湿原料は、周囲構造物等への付着性が高いため、原料投入時に原料が原料投入シュートの内面に付着して滞留することを防止する必要がある。そこで、スラグなどの湿原料の粉砕処理に使用される竪型ローラミルにおいては、原料投入シュートが垂直方向に配置されたセンターシュート方式を採用することが多い。

一方、クリンカなどの乾原料は水分をほとんど含んでおらず、周囲構造物等への付着性が低いため、原料投入時に原料が原料投入シュートの内面に付着して滞留するという問題はほとんどない。むしろ、クリンカなどの乾原料の場合、原料投入シュートの下端開口から放出されて回転テーブルに衝突した原料が、衝突時の衝撃力によって回転テーブル上で跳ねてしまい、粉砕ローラと回転テーブルとの間隙への原料の供給が不安定化し、原料の粉砕効率が低下してしまうという問題がある。

特に、センターシュート式の原料投入シュートの場合、サイドシュート式の原料投入シュートに比べて原料の落下速度が大きくなるため、回転テーブル上での乾原料の跳ね上がりによる原料供給の不安定化の問題が深刻になる。

そこで、乾原料の粉砕処理に使用される竪型ローラミルにおいては、回転テーブルに到達する際の原料の速度を小さくして、回転テーブル上での原料の跳ね上がりを抑えるために、サイドシュート方式の原料投入シュートを採用することが多い。

実開平３−９０６３４号公報

上記の通り、湿原料にはセンターシュート式の原料投入シュートを備えた竪型ローラミルが適しており、一方、乾原料にはサイドシュート式の原料投入シュートを備えた竪型ローラミルが適しているが、湿原料と乾原料の両方の粉砕処理を行なうユーザーにとっては、一台の竪型ローラミルを両方の処理に兼用させたいという要望がある。

しかしながら、従来の竪型ローラミルにおいては、湿原料処理時と乾原料処理時とで適宜調整して支障なく運転できるようにすることは極めて困難である。

特に、竪型ローラミルの大型化に伴って、原料投入シュートの長さが長くなる。このため、付着性の高い湿原料の投入にサイドシュート式の原料投入シュートを用いた場合、原料投入シュート内での原料の付着・滞留の問題がより一層深刻化する。

また、竪型ローラミルの大型化に伴って、原料投入シュートを通過して回転テーブルに到達する際の原料の落下速度が増大する。このため、水分の少ない乾原料の、回転テーブル上での跳ね上がりが激しくなり、原料供給の不安定化の問題がより一層深刻化する。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、湿原料処理時と乾原料処理時とで適宜その構造の一部を変更して支障なく運転できる竪型ローラミルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様による竪型ローラミルは、回転テーブルと、前記回転テーブルとの間で被粉砕物を噛み込んで粉砕するための粉砕ローラと、前記回転テーブルの上方で開口する下端を有する原料投入シュートと、前記原料投入シュートの内部を落下する原料の速度を低下させるための原料減速手段と、を備え、前記原料減速手段は、前記原料投入シュートの下部の内部に着脱自在に設けられ、前記原料投入シュート内を落下する原料が衝突する衝突面を含むバッフル部材を有する、ことを特徴とする。

本発明の第２の態様は、前記衝突面は、前記原料投入シュートの前記下部の延在方向を横切る方向に延在している、ことを特徴とする。

本発明の第３の態様は、前記衝突面は、水平方向に延在している、ことを特徴とする。

本発明の第４の態様は、前記原料減速手段は、少なくとも２つの前記バッフル部材を有し、前記少なくとも２つのバッフル部材の１つと、前記少なくとも２つのバッフル部材の他の１つとが、互いに異なる高さに配置されている、ことを特徴とする。

本発明の第５の態様は、前記原料投入シュートの延在方向に見たときに、前記少なくとも２つのバッフル部材によって前記原料投入シュートの通路断面の略全体が覆われている、ことを特徴とする。

本発明の第６の態様は、前記原料投入シュートの前記下部に、前記バッフル部材の両端部が挿通される一対の開口が形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第７の態様は、前記バッフル部材の１つの端部に、前記原料投入シュートの前記下部の前記一対の開口の１つを開放可能に封止する封止部材が一体に設けられている、ことを特徴とする。

本発明の第８の態様は、前記原料投入シュートの前記下部の前記一対の開口の１つは、その内部に前記バッフル部材を挿通した状態で前記バッフル部材を傾斜させることができるように、前記バッフル部材の外形寸法よりも大きな寸法で形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第９の態様は、前記原料投入シュートの前記下部の前記一対の開口の１つを開放可能に封止し、前記バッフル部材の１つの端部が挿通されて支持される端部支持開口が形成された封止部材をさらに有する、ことを特徴とする。

本発明の第１０の態様は、前記原料投入シュートの前記下部が前記原料投入シュートの本体部に対して着脱自在に装着されている、ことを特徴とする。

本発明の第１１の態様は、前記回転テーブルおよび前記粉砕ローラを収容するミルケーシングをさらに備え、前記原料投入シュートは、前記ミルケーシングの内部において前記回転テーブルの回転軸線に沿って延在している、ことを特徴とする。

本発明によれば、湿原料処理時と乾原料処理時とで適宜その構造の一部を変更して支障なく運転できる竪型ローラミルを提供することができる。

本発明の一実施形態による竪型ローラミルの概略構成を模式的に示した縦断面図。 図１に示した竪型ローラミルの原料投入シュートの下端部を回転テーブルおよび粉砕ローラと共に拡大して示した模式的な縦断面図。 図１に示した竪型ローラミルの原料投入シュートの下端部を拡大して示した正面図。 図１に示した竪型ローラミルの原料投入シュートの下端部を拡大して示した背面図。 図３に示した竪型ローラミルの原料投入シュートの下端部を、原料減速手段を外した状態で示した正面図。 図３のVI-VI線に沿った断面図。 上側バッフル部材の基端側に一体化された基端側封止部材を示した正面図。 上側バッフル部材の先端部が挿通されて支持される端部支持開口が形成された先端側封止部材を示した正面図。 図３のIX-IX線に沿った断面図。 下側バッフル部材の基端側に一体化された基端側封止部材を示した正面図であり、（ａ）は左側の基端側封止部材を示し、（ｂ）は右側の基端側封止部材を示す。 下側バッフル部材の先端部が挿通されて支持される端部支持開口が形成された先端側封止部材を示した正面図であり、（ａ）は左側の先端側封止部材を示し、（ｂ）は右側の先端側封止部材を示す。

以下、本発明の一実施形態による竪型ローラミルについて図面を参照して説明する。

図１および図２に示したように、本実施形態による竪型ローラミル１は、原料（被粉砕物）がその上面に供給される回転テーブル２と、回転テーブル２との間で原料を噛み込んで粉砕する複数の粉砕ローラ３が設けられている。回転テーブル２は、垂直回転軸線Ｌ０周りに回転駆動される。

複数の粉砕ローラ３は、回転テーブル２の垂直回転軸線Ｌ０を中心とした仮想円周上に、等角度間隔で配置されている。複数の粉砕ローラ３のそれぞれは、油圧シリンダ等の駆動源を備えたローラ押付け機構４によって、回転テーブル２の作用面（粉砕面）２ａに向けて押圧される。

竪型ローラミル１は、回転テーブル２の回転駆動源５および減速機６を備えており、減速機６の上方に回転テーブル２が設置されている。

回転テーブル２および粉砕ローラ３は、ミルケーシング７によって覆われている。回転テーブル２への原料の供給は、ミルケーシング７を貫通して配置された原料供給シュート８を介して行われる。原料供給シュート８は、回転テーブル２の垂直回転軸線Ｌ０に沿って延在している。原料供給シュート８の下端部８ａに形成された原料放出開口８ｂは、回転テーブル２の中央部の上方で開口している。

回転テーブル２上方にはセパレータ９が設けられている。遠心力により回転テーブル２から半径方向外方に放出された原料のうち、所定の粒度（粒径）よりも小さく粉砕された原料は、熱風ダクト（図示せず）を介してミルケーシング７の内部に供給された熱風により吹き上げられ、セパレータ９に移送される。

セパレータ９は、電動機等から成るセパレータ駆動装置１０により回転駆動され、熱風により吹き上げられた原料のうち、所望の粒度（粒径）よりも細かい原料（精粉）のみを、ミルケーシング７の上部に設けた精粉排出ダクト（図示せず）から排出する。一方、所望の粒度（粒径）よりも荒い原料（粗粉）は、セパレータ９により分離され、漏斗状部材（インナーコーン）１１を介して回転テーブル２上に戻され、粉砕ローラ３と回転テーブル２とで噛み込まれて再び粉砕される。

竪型ローラミル１は、回転テーブル２の回転に伴う遠心力によって回転テーブル２の周囲に放出された原料のうち、熱風で吹き上げられなかった原料を回収するための回収ケーシング１２を備えている。回収ケーシング１２は、回転テーブル２よりも大きな外径を有し、全体として環状を成している。回収ケーシング１２で回収された原料は、外部循環ライン（図示せず）を介して回転テーブル２上に戻され、再び粉砕される。

図２に示したように原料供給シュート８の下端部８ａは、漏斗状部材１１の下端開口から外部に露出しており、原料供給シュート８の本体部８ｃに着脱自在に装着されている。

図３乃至図５に示したように、原料供給シュート８の下端部８ａには、正面側および背面側のそれぞれに３つの開口１３、１４が形成されている。正面上段の開口１３は背面上段の開口１４に対応しており、正面下段右側の開口１３は背面下段右側の開口１４に対応しており、正面下段左側の開口１３は背面下段右側の開口１４に対応している。なお、図５は正面側の３つの開口１３を示しているが、背面側にも同様に３つの開口１４が形成されている。

図３に示したように、正面側の３つの開口１３のそれぞれは、３つの正面側封止部材１５のそれぞれによって封止されている。各正面側封止部材１５は、ボルト１５ａによって原料供給シュート８の下端部８ａに着脱自在に取り付けられている。ボルト１５ａを緩めて正面側封止部材１５を外すことにより、正面側の開口１３を開放することができる。各正面側封止部材１５には取っ手１６が設けられており、作業員による正面側封止部材１５の取り扱いを容易化している。

図４に示したように、背面側の３つの開口１４のそれぞれは、３つの背面側封止部材１７のそれぞれによって封止されている。各背面側封止部材１７は、ボルト１７ａによって原料供給シュート８の下端部８ａに着脱自在に取り付けられている。ボルト１７ａを緩めて背面側封止部材１７を外すことにより、背面側の開口１４を開放することができる。背面側封止部材１７には、Ｕ字状の端部支持開口１７ｂが形成されている。

図６乃至図８に示したように、正面上段の開口１３を封止する正面側封止部材１５には、Ｕ字断面を有する上段バッフル部材１８の基端側端部１８ａが固定されている。上段バッフル部材１８の先端側端部１８ｂは、背面上段の開口１４を封止する背面側封止部材１７の端部支持開口１７ｂに挿通されている。

図９乃至図１１に示したように、正面下段右側の開口１３を封止する正面側封止部材１５には、Ｕ字断面を有する下段右側バッフル部材１９の基端側端部１９ａが固定されている。下段右側バッフル部材１９の先端側端部１９ｂは、背面下段右側の開口１４を封止する背面側封止部材１７の端部支持開口１７ｂに挿通されている。

同様に、正面下段左側の開口１３を封止する正面側封止部材１５には、Ｕ字断面を有する下段左側バッフル部材１９の基端側端部１９ａが固定されている。下段左側バッフル部材１９の先端側端部１９ｂは、背面下段左側の開口１４を封止する背面側封止部材１７の端部支持開口１７ｂに挿通されている。

図６および図９に示したように、上段バッフル部材１８および下段バッフル部材１９のそれぞれは、原料投入シュート８の下端部８ａの延在方向（本例では、回転テーブル２の垂直回転軸線Ｌ０の延在方向に一致する）を直交する水平方向に延在する衝突面１８ｃ、１９ｃを有している。原料投入シュート８の下端部８ａの延在方向に見たときに、１つの上段バッフル部材１８および２つの下段バッフル部材１９によって、原料投入シュート８の通路断面の略全体が覆われている。

原料投入シュート８内を落下する原料は、原料投入シュート８の下端部８ａの原料放出口８ｂの手前で、上段バッフル部材１８および下段バッフル部材１９の各衝突面１８ｃ、１９ｃと衝突する。衝突面１８ｃ、１９ｃは水平方向に延在しているので、衝突面１８ｃ、１９ｃ上に原料の堆積層が形成され、後続する原料は衝突面１８ｃ、１９ｃ上の堆積層に衝突する。このように原料の堆積層が衝突面１８ｃ、１９ｃを覆っているので、原料の衝突による上段および下段バッフル部材１８、１９の摩耗が抑制される。

上述したように上段および下段バッフル部材１８、１９によって原料投入シュート８の通路断面の略全体が覆われているので、原料投入シュート内を落下する原料のほとんどが、衝突面１８ｃ、１９ｃまたは衝突面１８ｃ、１９ｃ上に堆積した原料に衝突する。衝突面１８ｃ、１９ｃまたは衝突面１８ｃ、１９ｃ上に堆積した原料と衝突することにより、原料投入シュート８内を落下する原料の速度が低下する。

このように、衝突面１８ｃ、１９ｃを含む上段および下段バッフル部材１８、１９は、原料投入シュート８内を落下する原料の速度を、原料投入シュート８の原料放出口８ｂの直前で低下させる原料減速手段として機能する。原料減速手段から回転テーブル２までの距離は短いので、原料減速手段を通過した後に原料の落下速度が加速されても、回転テーブル２に到達する時点での原料の速度はさほど速くはない。

このため、クリンカのように水分をほとんど含まない乾原料を処理する場合でも、上段および下段バッフル部材１８、１９で構成された原料減速手段が原料の落下速度を低下させ、回転テーブル２に到達する時点での原料の速度が抑制される。その結果、回転テーブル２への衝突時の原料の跳ね上がりが抑制され、原料供給の不安定化を防止することができる。

一方、本実施形態による竪型ローラミル１によってスラグなどの湿原料を処理する際には、原料供給シュート８の下端部８ａから上段および下段バッフル部材１８、１９を取り外す。この取外し作業は、正面側封止部材１５を固定しているボルト１５ａを外し、取っ手１６を掴んで正面側封止部材１５と共にバッフル部材１８、１９を引き抜くことにより簡単に行なうことができる。

図５に示したように、原料供給シュート８の下端部８ａに形成された正面側開口１３は、その内部にバッフル部材１８、１９を挿通した状態でバッフル部材１８、１９を傾斜させることができるように、バッフル部材１８、１９の外形寸法よりも大きな寸法で形成されている。

そこで、先行して実施された乾原料処理によってバッフル部材１８、１９上に原料が堆積している場合には、原料供給シュート８の下端部８ａの正面側開口１３を介してバッフル部材１８、１９を引き抜く前に、バッフル部材１８、１９を一旦傾斜させてその上に堆積している原料を落とすようにする。これにより、バッフル部材１８、１９の引き抜き作業時の取り扱い重量が減るので、作業員の負荷をより一層軽減することができる。

上段および下段バッフル部材１８、１９を取り外したら、原料供給シュート８の下端部８ａの３つの正面側開口１３を、めくら板（図示せず）によって封止する。また、原料供給シュート８の下端部８ａの３つの背面側開口１４も、端部支持開口１７ｂが形成された背面側封止部材１７に代えて、開口が無いめくら板（図示せず）で封止する。

また、本実施形態による竪型ローラミル１のメインテナンスを行なう際には、原料供給シュート８の下端部８ａを本体部８ｃから取り外すことにより、回転テーブル２の上方に大きな作業空間を確保することができる。

以上述べたように本実施形態による竪型ローラミル１によれば、原料減速手段を構成するバッフル部材１８、１９を原料投入シュート８の下端部８ａの内部に装着することにより、乾原料を処理する際の原料供給の不安定化を防止することができ、一方、湿原料を処理する際には、原料供給シュート８の下端部８ａからバッフル部材１８、１９を簡単に取り外すことができる。これにより、湿原料処理時と乾原料処理時とで適宜その構造の一部を変更して支障なく運転できる竪型ローラミル１が提供される。

特に、本実施形態による竪型ローラミル１によれば、ミルの大型化に伴って原料供給シュート８が長尺化した場合でも、湿原料および乾原料のそれぞれを支障なく粉砕処理することができる。すなわち、原料投入シュート８の長尺化によって原料の落下速度が上昇した場合でも、原料減速手段によって、回転テーブル２に到達する時点での原料の速度を十分に低下させることができる。また、垂直方向に延在するセンターシュート式の原料投入シュート８を採用することにより、原料投入シュート８が長尺化した場合でも、原料投入シュート８の内面への湿原料の付着および滞留を確実に防止することができる。

また、本実施形態による竪型ローラミルにおいては、乾原料処理と湿原料処理とを切り換える際には、原料供給シュート８の下端部８ａを取り外すことなく、バッフル部材１８、１９の着脱のみを行なえば足りるので、切り換え時の作業負荷を軽減することができる。

なお、上述した実施形態においては、原料減速手段として水平方向に延在する衝突面１８ｃ、１９ｃを含むバッフル部材１８、１９を採用しているが、衝突面の延在方向は水平方向に限られず、水平方向から傾斜していても良い。

また、上述した実施形態においては、原料減速手段として３つのバッフル部材１８、１９を設置しているが、バッフル部材の設置数は３つに限られない。本発明における原料減速手段は、少なくとも２つのバッフル部材の１つと、少なくとも２つのバッフル部材の他の１つとを、互いに異なる高さに配置して構成することができる。

また、上述した実施形態においては、原料減速手段の着脱機構としてボルト１５ａ、１７ａを採用しているが、ボルト以外にも、ピンとピン孔との嵌め合わせ構造を採用しても良いし、或いは、原料供給シュート８の下端部８ａの側面に形成した前後一対の開口縁部に、上述のバッフル部材１８、１９を掛け渡して単に載置するだけの構造でも良い。

また、上述した実施形態においては、バッフル部材１８、１９を原料供給シュート８の下端部８ａに設置しているが、バッフル部材１８、１９による原料減速効果を確保できる限り、下端部８ａよりも上方の位置にバッフル部材１８、１９を設置することもできる。

１ 竪型ローラミル
２ 回転テーブル
２ａ 回転テーブルの作用面（粉砕面）
３ 粉砕ローラ
４ ローラ押付け機構
５ 回転テーブルの回転駆動源
６ 回転テーブルの減速機
７ ミルケーシング
８ 原料投入シュート
８ａ 原料投入シュートの下端部
８ｂ 原料投入シュートの原料放出口
８ｃ 原料投入シュートの本体部
９ セパレータ
１０ セパレータ駆動装置
１１ 漏斗状部材（インナーコーン）
１２ 回収ケーシング
１３ 正面側開口
１４ 背面側開口
１５ 正面側封止部材
１５ａ 正面側封止部材のボルト
１６ 正面側封止部材の取っ手
１７ 背面側封止部材
１７ａ 背面側封止部材のボルト
１７ｂ 端部支持開口
１８ 上段バッフル部材
１８ａ 上段バッフル部材の基端側端部
１８ｂ 上段バッフル部材の先端側端部
１８ｃ 上段バッフル部材の衝突面
１９ 下段バッフル部材
１９ａ 下段バッフル部材の基端側端部
１９ｂ 下段バッフル部材の先端側端部
１９ｃ 下段バッフル部材の衝突面
Ｌ０ 回転テーブルの垂直回転軸線

Claims (11)

1. 回転テーブルと、
   前記回転テーブルとの間で被粉砕物を噛み込んで粉砕するための粉砕ローラと、
   前記回転テーブルの上方で開口する下端を有する原料投入シュートと、
   前記原料投入シュートの内部を落下する原料の速度を低下させるための原料減速手段と、を備え、
   前記原料減速手段は、前記原料投入シュートの下部の内部に前記原料投入シュートに対して着脱自在に設けられ、前記原料投入シュート内を落下する原料が衝突する衝突面を含むバッフル部材を有する、竪型ローラミル。
2. 前記衝突面は、前記原料投入シュートの前記下部の延在方向を横切る方向に延在している、請求項１記載の竪型ローラミル。
3. 前記衝突面は、水平方向に延在している、請求項２記載の竪型ローラミル。
4. 前記原料減速手段は、少なくとも２つの前記バッフル部材を有し、前記少なくとも２つのバッフル部材の１つと、前記少なくとも２つのバッフル部材の他の１つとが、互いに異なる高さに配置されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。
5. 前記原料投入シュートの延在方向に見たときに、前記少なくとも２つのバッフル部材によって前記原料投入シュートの通路断面の略全体が覆われている、請求項４記載の竪型ローラミル。
6. 前記原料投入シュートの前記下部に、前記バッフル部材の両端部が挿通される一対の開口が形成されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。
7. 前記バッフル部材の１つの端部に、前記原料投入シュートの前記下部の前記一対の開口の１つを開放可能に封止する封止部材が一体に設けられている、請求項６記載の竪型ローラミル。
8. 前記原料投入シュートの前記下部の前記一対の開口の１つは、その内部に前記バッフル部材を挿通した状態で前記バッフル部材を傾斜させることができるように、前記バッフル部材の外形寸法よりも大きな寸法で形成されている、請求項７記載の竪型ローラミル。
9. 前記原料投入シュートの前記下部の前記一対の開口の１つを開放可能に封止し、前記バッフル部材の１つの端部が挿通されて支持される端部支持開口が形成された封止部材をさらに有する請求項６乃至８のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。
10. 前記原料投入シュートの前記下部が前記原料投入シュートの本体部に対して着脱自在に装着されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。
11. 前記回転テーブルおよび前記粉砕ローラを収容するミルケーシングをさらに備え、
    前記原料投入シュートは、前記ミルケーシングの内部において前記回転テーブルの回転軸線に沿って延在している、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。

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